Исследование вольтамперных характеристик диодов
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Содержание
Исследование вольтамперных характеристик диодов
Диод Simscape:
Снятие характеристик при Uпр=0,6 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=0,1 Ом; ?=1*10-7 1/Ом
Снятие характеристик при Uпр=0,4 В; R=0,5Ом; ?=1*10-91/Ом
Диод SimElectronics
Снятие характеристик при Uпр=0,6 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Снятие характеристик при Uпр=0,3 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=1 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Вывод
Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов
Исходный график
Функции первой степени
Исходный код программы
Полученные данные
Функция второй степени
Исходный код программы
Полученные данные
Функция третьей степени
Исходный код программы
Полученные данные
Функция экспоненты
Исходный код программы
Полученные данные
Вывод
Исследование вольтамперных характеристик диодов
Построить схемы с диодом из библиотеки SimElectronics и электрическим диодом из библиотеки Simscape. Снять ВАХ, построить графики зависимости тока от напряжения.
Диод Simscape:
Описание:
Элемент библиотеки Simulink Simscape Диодный блок моделирует кусочно-линейный диод. Если напряжение через диод идёт большее, чем указанное в параметре Forward, то диод ведёт себя как линейный резистор с низкой проводимостью, определяемой параметром On, так же включая ряд иных источников напряжения. Если же напряжение через диод идёт меньшее, чем указанное в параметре Forward, то диод ведёт себя как линейный резистор с низкой проводимостью, определяемой параметром Off.
Снятие характеристик при Uпр=0,6 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Таблица 1. U>0
№U, ВI, А№U, ВI, А100144,51320,33*10-915514,6730,66*10-9165,516,3340,911761851,22186,519,6761,5319721,3371,84207,52382,1521824,6792,46228,526,33102,77239281138249,529,67123,59,667251031,3313411,33
Рис.2. График зависимости U от I при U>0
Таблица 2. U<0
№U, ВI, нА№U, ВI, нА10022-0,42-4,22-0,02-0,223-0,44-4,43-0,04-0,424-0,46-4,64-0,06-0,625-0,48-4,85-0,08-0,826-0,5-56-0,1-127-0,6-67-0,12-1,228-0,7-78-0,14-1,429-0,8-89-0,16-1,630-0,9-910-0,18-1,831-1-1011-0,2-232-1,1-1112-0,22-2,233-1,2-1213-0,24-2,434-1,3-1314-0,26-2,635-1,4-1415-0,28-2,836-1,5-1516-0,3-337-1,6-1617-0,32-3,238-1,7-1718-0,34-3,439-1,8-1819-0,36-3,640-1,9-1920-0,38-3,841-2-2021-0,4-4
Рис.3. График зависимости U от I при U<0
Снятие характеристик при Uпр=0,2 В; R=0,1 Ом; ?=1*10-7 1/Ом
Таблица 3. U>0
№U, ВI, А№U, ВI, А100144,54320,311554830,64165,55340,971765851,210186,56361,5131976871,816207,57382,1192187892,422228,583102,7252398811328249,593123,53325109813438
Рис.4. График зависимости U от I при U>0
Таблица 4. U<0
№U, ВI, нА№U, ВI, нА10022-0,42-422-0,02-223-0,44-443-0,04-424-0,46-464-0,06-625-0,48-485-0,08-826-0,5-506-0,1-1027-0,6-607-0,12-1228-0,7-708-0,14-1429-0,8-809-0,16-1630-0,9-9010-0,18-1831-1-10011-0,2-2032-1,1-11012-0,22-2233-1,2-12013-0,24-2434-1,3-13014-0,26-2635-1,4-14015-0,28-2836-1,5-15016-0,3-3037-1,6-16017-0,32-3238-1,7-17018-0,34-3439-1,8-18019-0,36-3640-1,9-19020-0,38-3841-2-20021-0,4-40
Рис.5. График зависимости U от I при U<0
Снятие характеристик при Uпр=0,4 В; R=0,5Ом; ?=1*10-91/Ом
Таблица 5. U>0
№U, ВI, А№U, ВI, А100144,58,220,33*10-101559,230,60,4165,510,240,9117611,251,21,6186,512,261,52,219713,271,82,8207,514,282,13,421815,292,44228,516,2102,74,623917,21135,2249,518,2123,56,2251019,21347,2
Рис.6. График зависимости U от I при U>0
Таблица 6. U<0
№U, ВI, нА№U, ВI, нА10022-0,42-0,422-0,02-0,0223-0,44-0,443-0,04-0,0424-0,46-0,464-0,06-0,0625-0,48-0,485-0,08-0,0826-0,5-0,56-0,1-0,127-0,6-0,67-0,12-0,1228-0,7-0,78-0,14-0,1429-0,8-0,89-0,16-0,1630-0,9-0,910-0,18-0,1831-1-111-0,2-0,232-1,1-1,112-0,22-0,2233-1,2-1,213-0,24-0,2434-1,3-1,314-0,26-0,2635-1,4-1,415-0,28-0,2836-1,5-1,516-0,3-0,337-1,6-1,617-0,32-0,3238-1,7-1,718-0,34-0,3439-1,8-1,819-0,36-0,3640-1,9-1,920-0,38-0,3841-2-221-0,4-0,4
Рис.7. График зависимости U от I при U<0
Диод SimElectronics
Описание:
Диодный блок представляет собой один из следующих типов диодов:
Кусочно-линейный
Моделирует кусочно-линейный диод, такой же, как и в Simscape Diode block, но с добавлением фиксированной емкости перехода. Если напряжение на диоде превышает значение, указанное в параметре Forward, то диод ведет себя как линейный резистор с сопротивлением, указанным в параметре "On". В противном случае диод ведет себя как линейный резистор с небольшой проводимостью, указанной в параметре "Off". Нулевое напряжение на диоде приводит к отсутствию тока.
Кусочно-линейный Зенера
Кусочно-линейная модель Зенера ведет себя как кусочно-линейная модель диода для напряжения выше Vz, где Vz является значением обратного напряжения пробоя Vz. При напряжении менее Vz, диод ведет себя как линейный резистор с низким сопротивлением Зенера, указанного в параметре Rz сопротивления Зенера. Эта модель диода также включает в себя фиксированную емкость перехода.
Экспоненциальный
Экспоненциальная диодная модель обеспечивает следующие отношения между диодным током I и диодным напряжением V:
где:- элементарный заряд электрона (1.602176e-19 Кл).- Постоянная Больцмана (1.3806503e-23 J/K).- значение напряжения пробоя.- коэффициент эмиссии.- поток насыщенности.- температура, при которой диодные параметры должны быть заданы, как определено значением параметра измерения температуры.
Рис.8. Схема с диодом
Снятие характеристик при Uпр=0,6 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Таблица 7. U>0
№U, ВI, А№U, ВI, А1001351,913210,174145,52,1331,20,26091562,34841,50,3913166,52,56551,80,52181772,78362,10,6522187,5372,40,78271983,21882,70,9132208,53,435931,0442193,652103,51,261229,53,871141,47823104,088124,51,696
Рис.9. График зависимости U от I при U>0
Снятие характеристик при Uпр=0,3 В; R=0,3 Ом; ?=1*10-8 1/Ом
Таблица 8. U>0
№U, ВI, А№U, ВI, А100134,51,82620,60,13051452,04430,90,2609155,52,26141,20,39131662,47951,50,5218176,52,69661,80,65221872,91372,10,7827197,53,13182,40,91322083,34892,71,044218,53,5651031,1742293,783113,51,391239,541241,60924104,217
Рис. 10. График зависимости U от I при U>0
Снятие характеристик